Нелинейные явления переноса аминокислот через ионообменные мембраны при электродиализе

• Автор: Лущик, Иван Григорьевич
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Обзор литературы

1.1 Аминокислоты, их роль, методы синтеза.

1.2 Протолитические реакции в системе аминокислота вода

мембрана

1.3 Перенос аминокислот через ионообменные мембраны

1.4 Разделение смесей, содержащих аминокислоты

ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования

2.1. Аминокислоты и методы их определения

2.2. Сахароза и глюкоза, методы их определения

2.2.1. Сахароза
2.2.2. Глюкоза.
2.3. Определение нитрат ионов и ионов калия.
2.4. Свойства мембран, используемых в работе
2.5. Ионообменники, применяемые в работе
2.6. Методика электродиапиза
ГЛАВА 3. Транспорт аминокислот через ионообменные
мембраны при электродиализе
3.1. Барьерный эффект и облегченный транспорт при электромиграции аминокислот в системе мембрана
раствор.
3.2. Транспорт водородных и гидроксильных ионов через ионообменные мембраны при плотностях тока выше
предельных диффузионных
ГЛАВА 4. Электродеионизация раствора аминокислоты
4.1. Деминерализация растворов нейтральных аминокислот электродиализом.
4.2 Электродеионизация растворов аминокислот
электродиализом с межмембранной засыпкой секций обессоливания смешанным слоем ионообменников
4.3 Влияние состава смешанного слоя на эффективность
процесса деминерализации аминокислоты.
ГЛАВА 5. Разделение аминокислот и сахаров электродиализом
5.1. Электродиализ растворов аминокислот и сахаров при плотностях тока выше предельных диффузионных.
5.2 Электродиапиз растворов аминокислот и сахаров с
биполярными и монополярными мембранами
5.3. Электромембранный метод разделения минеральных ионов,
аминокислот и сахаров
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Фенилаланин и дигидроксифенилаланин эффективны при болезни Паркинсона, а их аналог 5гидроксиЬтриптофан назначают как психотерапевтическое средство 8. Хороший материал для хирургии получают из полиаминокислот и применяют его для замены человеческой кожи при лечении ожогов 6. Аминокислоты используют также в косметике добавляют в кремы, что способствует поддержанию нормальной функции кожи. Получение аминокислот проводят методами химического и микробиологического синтеза, гидролизом различных белковых масс 9 . Кратко рассмотрим основные способы производства аминокислот химическим синтезом. Получение П,Ьметионина из акролеина достаточно сложный и многостадийный процесс. Получение Р,Ьтриптофана из индола и нитроуксусного эфира. При использовании получаемого по этой схеме Р,Ьтриптофана для кормовых целей разделения рацемата можно не проводить. Получение Ьглутамата натрия из акрилонитрила. Образующийся рацемат растворим лучше, чем каждый из оптических изомеров в отдельности, поэтому выделение Ьформы из насыщенного раствора осуществляют добавкой кристаллов Ьглутамата натрия. Получение Ьлизина из циклогексанона. Разделение образовавшихся О и Ь форм лизина основано на различной растворимости солей, получаемых при взаимодействии рацемата с Ьвинной кислотой. Соль Рлизина и Ьвинной кислоты наименее растворима. После разделения О и Ьизомеров лизина соли разрушают, Ьформу освобождают от Ьвинной кислоты с помощью ионного обмена на колоннах, а Рлизин через стадию образования аддукта с салициловым альдегидом направляют на рацемизацию. Комбинированный, или энзиматический, способ получения Ьлизина предложен в е годы японской фирмой Тойо Рейон Торей. С его помощью получают с ным выходом и ной оптической чистотой Ьлизин, причем содержание аминокислоты в реакционной смеси может достигать 0 гл, что практически более чем вдвое выше его содержания в культуральной жидкости, получаемой в одну стадию при направленном микробиологическом синтезе в наилучших производственных ферментациях. Технология процесса включает в себя органический синтез Р,Ьааминоекапролактама из циклогексана и его ферментативный гидролиз. Данная схема производства предполагает использование двух ферментов Ьгидролазы и рацемазы. Первый селективно гидролизует Р,Ьааминоекапролактам, получаемый в процессе органического синтеза, второй осуществляет рацемизацию Ьгидролазой Рформы в Ьформу. Максимально возможная эффективность такого производства будет наблюдаться в том случае, когда скорости обоих ферментативных процессов достаточно высоки, причем скорость рацемизации должна быть не ниже скорости гидролиза амидной связи в аминоекапролактаме. Необходимые для осуществления процесса ферменты имеют, видимо, микробное происхождение. Известно, что гидролазу аминоекапролактама продуцируют штаммы дрожжей родов , i, i, активаторами этого фермента являются двухзарядные ионы марганца, магния и цинка. Фермент рацемазу аминоекапролактама возможно получить при культивировании бактерий родов , vi и др. Совместное воздействие обоих ферментов на субстрат 0,Ьааминоекапролактама рационально проводить в аппарате непрерывного действия, содержащем оба фермента в иммобилизованном виде. Примеры вышеприведенных химических схем показывают, что производство аминокислот методом органического синтеза предполагает осуществление большого количества технологических операций. Реализация практически каждой из них требует соответствующей аппаратуры и наличия вспомогательного оборудования для организации контроля за ее работой. Технология такого производства в большинстве случаев направлена на использование достаточно токсичных соединений, высокоочищенных реагентов и осуществление стадии разделения образующихся рацематов. Для преодоления недостатков химического способа производства аминокислот постоянно ведется поиск новых, более рациональных путей их синтеза и совершенствования технологических приемов очистки отдельных компонентов, разделения рацемических смесей и способов превращения формы в форму, что, видимо, позволит снизить себестоимость готовой продукции и сделает ее конкурентоспособной по отношению к продукции, полученной микробиологическим способом.